Un studiu recent aduce o perspectivă revoluționară asupra gestației ecvine, oferind prima imagine moleculară de înaltă rezoluție a endometrului – mucoasa internă a uterului – înainte și după implantarea embrionului. Această hartă celulară detaliată relevă similitudini surprinzătoare între răspunsul imun în gestația timpurie la cai și la oameni, în ciuda diferențelor semnificative în structura placentei.

Spre deosebire de majoritatea mamiferelor, la cai, implantarea embrionului este întârziată și are loc la aproximativ 40 de zile după fertilizare.

„Factorii care reglează această implantare târzie la iapă și dacă aceștia sunt specifici acestei specii rămân slab înțeleși”, a declarat Mandi de Mestre, profesor Dorothy Havemeyer McConville de medicină ecvină la Cornell College of Veterinary Medicine și director al Baker Institute for Animal Health.

De Mestre este autorul principal al studiului Single-cell Atlas of the Pregnant Equine Endometrium Before and After Implantation, publicat în Biology of Reproduction. Primul autor este Joanna Jaworska, profesor asistent la Academia Poloneză de Științe din Olsztyn, iar printre coautori se numără Shebl Salem, cercetător postdoctoral în laboratorul lui de Mestre.

Pentru a înțelege mai bine procesele moleculare implicate în gestația ecvină, echipa a utilizat secvențierea ARN unicelulară pentru a analiza expresia genetică a aproape 97.000 de celule endometriale individuale, atât înainte, cât și după implantare. Această tehnologie avansată a permis identificarea a 40 de tipuri distincte de celule, oferind o imagine detaliată a genelor activate sau inactive în fiecare celulă.

Astfel, cercetătorii au descoperit mai multe subpopulații imune noi care devin active în timpul implantării, putând compara direct aceste tipuri celulare cu cele din sarcina umană timpurie.

„Implantarea implică remodelare și interacțiuni celulare complexe, care includ celule epiteliale, stromale și imune, precum și glande și vase de sânge”, a explicat de Mestre. „Până acum, moleculele implicate în reglarea acestui proces erau slab definite, iar noi am avut o oportunitate unică de a înțelege evenimentele critice din primele etape ale gestației ecvine.”

Datele obținute au fost utilizate pentru crearea unui atlas detaliat al gestației ecvine, care poate servi ca referință pentru viitoarele studii asupra fertilității, inclusiv asupra cauzelor avortului spontan și altor probleme de reproducere.

Atlasul a oferit descoperiri neașteptate, inclusiv prezența în număr mare a celulelor imune numite ucigași naturali ai endometrului (eNK) în timpul implantării.

„Aceasta a fost o surpriză pentru noi, deoarece celulele eNK sunt de obicei asociate cu placente invazive și au fost descrise anterior în număr redus la iapă”, a precizat de Mestre. „Datorită tehnologiilor avansate utilizate, am demonstrat că aceste celule reprezintă aproape jumătate din totalul celulelor imune din uter.”

Analizând expresia genică a acestor celule, cercetătorii cred că ele joacă un rol esențial în adaptările necesare pentru o gestație reușită. Aceste funcții ar putea include reglarea răspunsului imun matern la făt, remodelarea endometrului și protecția împotriva infecțiilor virale.

„Știm că aceste celule sunt predominante în multe alte specii”, a spus de Mestre, „ceea ce sugerează că ele au fost conservate evolutiv și adaptate pentru menținerea gestației la toate mamiferele.”

Descoperirile acestui studiu indică asemănări neașteptate între cai și oameni, ceea ce ar putea ajuta la îmbunătățirea cercetărilor privind fertilitatea în ambele specii. „Datele furnizează o resursă valoroasă pentru cercetătorii interesați de studiul gestației timpurii la cai, dar și pentru investigații comparative la alte mamifere, inclusiv la om”, a adăugat de Mestre.

Tehnologiile avansate utilizate în acest studiu schimbă modul în care oamenii de știință înțeleg imunitatea maternă în timpul implantării embrionului, oferind perspective promițătoare pentru identificarea unor noi ținte care ar putea influența fertilitatea atât la cai, cât și la oameni.

Referință: Joanna Jaworska et al, Single-cell atlas of the pregnant equine endometrium before and after implantation, Biology of Reproduction (2025). DOI: 10.1093/biolre/ioaf004

Sursa: phys.org